Conversione A/D

In linea di principio, una trasmissione può avvenire con due modalità differenti:

1. trasmissione di segnale analogico

2. trasmissione di segnale digitale

La differenza fondamentale fra un segnale analogico e uno digitale è che:

• il primo può variare gradualmente in un intervallo costituito da un numero infinito di possibili valori;

• il secondo può variare solamente passando bruscamente da uno all'altro di un insieme molto piccolo di valori.

Per rappresentare numericamente un segnale continuo nel tempo e nelle ampiezze è necessario:

Campionare

Per rappresentare in forma numerica il segnale tempo-continuo x(t) si esegue anzitutto il campionamento di x(t) a intervalli T. L’intervallo di campionamento e’ scelto in modo da rispettare la condizione di Nyquist, per consentire la ricostruzione del segnale tempo-continuo x(t) a partire dai campioni x(nT).

Quantizzare

Ciascun campione x[n]=x(nT) e’ un numero reale che puo’ assumere con continuita’ qualsiasi valore compreso in un certo intervallo di ampiezze [Vmin ,Vmax]. Per rappresentare il segnale in forma numerica si approssima il numero reale continuo x[n] con un numero finito (M) di livelli compresi nell’intervallo di ampiezze. Questa operazione e’ detta QUANTIZZAZIONE

Codificare

I livelli di quantizzazione di un segnale numerico vengono normalmente rappresentati in forma binaria (codifica binaria). Con K cifre binarie (bit) si possono rappresentare M = 2^K livelli di quantizzazione. Ad ogni livello si associa un codice di K bit.

Ad esempio, se K = 3, otteniamo M = 8 livelli di quantizzazione codificabili (in vario modo) con 3 bit.

Ad esempio, per un segnale x(t) con frequenza massima di 3,6KHz (segnale telefonico), il teorema di Nyquist impone una frequenza di campionamento maggiore di 7,2KHz. Se utilizzamo 8.000 campioni al secondo e quantizziamo con 256 livelli ci serviranno 8 bit. Il segnale telefonico numerico avrà un bitrate di 8x8.000 = 64 Kbit/sec